空气中含量最多的气体化学式N2。
氮气(N2),是一种无色无味的气体,是空气的主要成份之一。氮气占大气总量的78.08%(体积分数),密度比空气小。在标准大气压下,氮气冷却至负195.8℃时,变成无色的液体,冷却负209.8℃时,液态氮变成雪状的固体。氮气常被用来制作防腐剂。在高温、高能量条件下,可用来制取对人类有用的新物质。
瑞典化学家卡尔谢勒和苏格兰植物学家丹尼尔卢瑟福在1772年分部发现了氮。牧师卡文迪许和拉瓦锡也在差不多的同一时间独立地获得了氮。氮气首先被拉瓦锡认可为元素,他将其命名为“偶氮”,意思是“无生命”。查普塔尔在1790年将该元素命名为氮。该名称源自希腊语“nitre”(硝酸盐中含氮的硝酸盐)。
理化性质:
大气中约有4000万亿吨气体,其中氮气占78%。氮气微溶于水和酒精。它是不可燃的,被认为是一种窒息性气体(即,呼吸纯净的氮气会剥夺人体的氧气)。尽管氮被认为是一种惰性元素,但它会形成一些非常活跃的化合物。它可用作稀释剂并控制自然的燃烧和呼吸速率,在较高的氧气浓度下会更快。
氮可溶于水和酒精,但基本上不溶于大多数其他液体。它在生活中是必不可少的,其化合物可用作食物或肥料。氮用于制造氨和硝酸。氮气在环境温度和中等温度下基本上是惰性气体。因此,大多数金属都容易处理它。在升高的温度下,氮可能对金属和合金具有侵蚀性。
N2的电子式如下图所示:
氮气,化学式为N₂,为无色无味气体。氮气化学性质很不活泼,在高温高压及催化剂条件下才能和氢气反应生成氨气;在放电的情况下才能和氧气化合生成一氧化氮;即使Ca、Mg、Sr和Ba等活泼金属也只有在加热的情形下才能与其反应。
氮气的这种高度化学稳定性与其分子结构有关。2个N原子以叁键结合成为氮气分子,包含1个σ键和2个π键,因为在化学反应中首先受到攻击的是π键,而在N₂分子中π键的能级比σ键低,打开π键困难,因而使N₂难以参与化学反应。
发现历史
瑞典化学家卡尔·谢勒(Carl Scheele)和苏格兰植物学家丹尼尔·卢瑟福(Daniel Rutherford)在1772年分别发现了氮。牧师卡文迪许和拉瓦锡也在差不多的同一时间独立地获得了氮。氮气首先被拉瓦锡(Lavoisier)认可为元素,他将其命名为“偶氮”,意思是“无生命”。查普塔尔在1790年将该元素命名为氮。该名称源自希腊语“nitre”(硝酸盐中含氮的硝酸盐)。
氮气充胎、工业上
粮食、罐头、水果等食品,也常用氮气作保护气。利用氮气使粮食处于休眠和缺氧状态、代谢缓慢,可取得良好的防虫、防霉和防变质效果,粮食不受污染,管理比较简单,。
所需费用也不高,故近年来发展较快。目前,日本和意大利等国已进人小型生产试验阶段。
近年来,我国不少地区也应用氮气来保存粮食,称为“真空充氮储粮”,也可用来保存水果等农副产品。
H2和N2都属于单质气体,不属于化合物,也就不属于共价化合物。部分氢化物、酸、非金属氧化物和大多数有机化合物,都属于共价化合物,共价化合物中可能含有金属元素,如三氯化铝,完全由非金属元素组成的化合物可能不是共价化合物,如铵盐。在共价化合物中,一般有独立的分子。
通常共价化合物的熔点、沸点较低,难溶于水,熔融状态下不导电,硬度较小。有些离子型化合物中也可能存在共价键结合。
瑞典化学家卡尔·谢勒(Carl Scheele)和苏格兰植物学家丹尼尔·卢瑟福(Daniel Rutherford)在1772年分别发现了氮。牧师卡文迪许和拉瓦锡也在差不多的同一时间独立地获得了氮。
氮气首先被拉瓦锡(Lavoisier)认可为元素,他将其命名为“偶氮”,意思是“无生命”。查普塔尔在1790年将该元素命名为氮。该名称源自希腊语“nitre”(硝酸盐中含氮的硝酸盐)。
以上内容参考:百度百科-氮气
氮气是无色无味气体,是地球大气中最多的气体,占大气体积的78%。
其化学性质很稳定,在一般条件下不支持燃烧,但在一定条件下也能跟其它物质发生化学反应。
氮气是化工生产的重要原料,主要用于合成氨,制氮肥、炸药等。氮气还可用做焊接某些金属时的保护气,使灯泡经久耐用的填充气,粮食、水果在低氧高氮的环境中能够保鲜、储存时间长。液态氮可作深度冷冻剂,如用于研究超导技术和材料等。
发现
1772年在苏格兰爱丁堡,由 D. Rutherford 发现。
1774年法国A.L.拉瓦锡将这种气体命名为azote,含义是无益于生命。氮的英文名称来源于希腊文nitre,含义是硝石。
制备
工业上常用低温分馏空气的办法把氮气和氧气分开。工业氮气都用黑色钢瓶装。
除低温分馏外,在工业上亦有使用分子筛碳(MSC)常压再生法(Pressure Swing Adsorption, PSA),来分离低纯度之氮气。